Преобразование универсального переменного тока в 3,3 В постоянного тока при 0,1 А

Есть куча тем вокруг этого, но я не нашел что-то, что соответствует моим требованиям. Я полагаю, что это довольно распространенная вещь, поэтому любые указатели будут оценены

По сути, я хочу разработать схему, которая может использовать питание от сети в любом месте (85–265 В переменного тока) и питать простую систему с максимальным потреблением энергии около 100 мА.

Требования:

  • Вход переменного тока 85-265 В
  • Выход 3,3 В +-5% постоянного тока
  • 10-100 мА ток
  • Размер как можно меньше
  • ~ 10 мВ пульсации
  • Дешево (менее ~ 10 долларов США)

Это для сетевого устройства и будет полностью закрытым (без кнопок и т. д.), поэтому я не думаю, что его нужно изолировать, хотя это, конечно, не повредит.

Я посмотрел на существующие блоки питания для монтажа на печатной плате, но цена слишком высока. Также они могут быть довольно большими (в основном высокими) и обеспечивать гораздо больший ток, чем мне действительно нужно. Простое решение AC -> Transformer -> Diode bridge -> Voltage regulator, вероятно, сработает, но размер трансформатора становится очень большим. Также мне непонятно, как это будет работать с универсальным диапазоном напряжения. В основном я, вероятно, хочу что-то похожее на 3-е решение здесь: https://electronics.stackexchange.com/a/41944/6809

Компоненты от Power Integrations кажутся тем, на что мне следует обратить внимание, но я немного не уверен, с чего начать. Также очень немногие примеры дают 3,3 В на выходе и обычно при гораздо большей мощности, чем мне нужно (= я думаю, что могу сделать что-то меньше / дешевле, так как мне нужно всего 0,1 ампер)

Я бы серьезно подумал о подключении одного из этих крошечных зарядных устройств USB для мобильных телефонов, таких как зарядные устройства HTC, и LDO, чтобы снизить напряжение до 3,3 В, если это небольшой пробег. Для больших тиражей применяется та же логика, что и для миниатюрных зарядных устройств для мобильных телефонов: используйте понижающую схему переключения, возможно, с пьезоэлектрическим преобразователем вместо индуктивного, если размер имеет первостепенное значение. Смотрите мой ответ здесь для идеи.
Идея состоит в том, чтобы сделать больший пробег, чтобы зарядное устройство USB не работало. Также проблемой становится размер. Что я хотел бы воспроизвести, так это то, как работает мобильное зарядное устройство.
Хм... Тогда импульсный стабилизатор с использованием пьезопреобразователя (если вам нужна изоляция) может дать вам крошечную площадь. В противном случае конденсаторный делитель напряжения для понижающего, затем полный мост и накопительный конденсатор, но на самом деле это может оказаться сопоставимым размером.
Попробуйте добавить микросхему lm7833 к какому-нибудь блоку питания....

Ответы (2)

Такое устройство, как Power Integrations LinkSwitch-TN , позволяет вам реализовать простой понижающий преобразователь, который преобразует выпрямленное сетевое напряжение в достаточно хорошо стабилизированное неизолированное низкое напряжение с достаточно хорошим КПД.

Если вам нужна низкая пульсация постфактум, вы можете поставить линейный стабилизатор на понижающий выход понижающего преобразователя и минимизировать резистивные потери.

Я использовал их в качестве основных контрольных расходных материалов и добился хороших результатов.

введите описание изображения здесь

У Monolithic Power (MPS) также есть несколько очень интересных чипов для того же самого ( monolithicpower.com/en/products/ac-dc-power-conversion.html ) .

Если его определенно не нужно изолировать от переменного тока, я бы подумал о том, чтобы попробовать схему конденсаторного капельницы, питающую стабилитрон. Вот один, который я нашел:

введите описание изображения здесь

Это пришло с этого сайта. Эта схема выдает 6,2 В, но нет причин, по которым стабилитрон на 3,3 В нельзя использовать для получения выходного напряжения 3,3 В.

ПОМНИТЕ - ЭТО НЕИЗОЛИРОВАННЫЙ ПИТАНИЕ И ВЕРОЯТНО, БУДЕТ СОДЕРЖАТЬ СМЕРТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВО ВСЕХ ТОЧКАХ ЦЕПИ.

Это может сработать, но есть несколько серьезных проблем. Главный из них заключается в том, что если вы спроектируете его для работы во всем диапазоне Vin, то вы можете иметь большую мощность, рассеиваемую резистором и зеньером при максимальном Vin. В резисторе может быть несколько ватт, а в зеньере - ватт. Кроме того, все значения компонентов необходимо настроить для работы с 3,3 В при 100 мА. Эти проблемы делают этот тип питания менее привлекательным при 100+ мА.
Кроме того, уточним, что сказал кто-то другой: колпачок имеет определенное сопротивление при 50/60 Гц. Думайте об этом импедансе как о сопротивлении на определенной частоте. Два конденсатора в схеме эффективно образуют делитель напряжения на частоте 50/60 Гц. Вы можете рассчитать выход этого делителя напряжения, сначала рассчитав импеданс на частоте 50/60 Гц, а затем выполнив обычные математические вычисления с делителем напряжения. Это становится немного сложнее, потому что ваша нагрузка параллельна нижней стороне V-образного делителя. Я немного упрощаю, поэтому рекомендую вам смоделировать это (я так и сделал).
@DavidKessner Я не говорю, что это идеально или даже почти идеально. Я предлагаю это как пример получения постоянного тока низкого напряжения от источника переменного тока без трансформатора. Для источников питания переменного тока с более низким напряжением он начнет немного отмечаться. Что касается бита делителя напряжения, вы не можете пренебречь мостом и использовать простую аналогию с делителем напряжения — я думаю, я смоделирую это на следующей неделе, если вы не готовы опубликовать то, что у вас есть, Дэвид?
Преобразование универсального переменного тока в 3,3 В постоянного тока при 0,1 А
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v